1-3 / КР по нефтегазовой гидромеханике

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Кафедра транспорта, хранения нефти, газа и нефтепромыслового оборудования

(наименование кафедры)

Воронин Александр Александрович

(фамилия, имя, отчество студента)

Институт

Н и Г

курс

3

группа

4

131000.62 Нефтегазовое дело (код и наименование направления подготовки/специальности)

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине

Нефтегазовая гидромеханика

На тему

Исследование работы скважины. Продуктивный

(наименование темы)

горизонтальный однородный пласт вскрыт гидродинамически несовершенной скважиной, которая эксцентрично расположена в круговом пласте

Работа допущена к защите

(подпись руководителя)

(дата)

Признать, что работа

выполнена и защищена с оценкой

Руководитель

доцент

И.И.Долгова

(должность)

(подпись)

(инициалы, фамилия)

(дата)

Архангельск 2015

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

РЕФЕРАТ

В работе исследуется работа несовершенной скважины, эксцентрично расположенной в круговом пласте. В ходе исследования мы определили тип фильтрационного потока, установили закон фильтрации. Определили дебит скважины, коэффициент продуктивности, скорости фильтрации и скорости движения частиц жидкости, время движения частиц жидкости. По результатам расчетов построили индикаторные диаграммы, кривые депрессии, гидродинамические поля, графики распределения скоростей движения частиц жидкости и скоростей фильтрации.

Работа включает:

2 таблицы,

9 рисунков,

10 графиков,

1 источник литературы.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………….………………………………6

1. Описание физической сущности процесса………………………...………………..7

2. Исследование характеристик работы скважины для первого значения эксцентриситета………………………………………………………………………...11

3. Исследование характеристик работы скважины

для второго значения эксцентриситета……………………………………...……...19

4. Влияние факторов на дебит скважины……………………………….………….....27

Список использованных источников…………………………………...……..………28

ВВЕДЕНИЕ

Подземная гидравлика в отличие от гидромеханики рассматривает не движение жидкостей и газов вообще, а особый вид их движения – фильтрацию. Подземная гидравлика является теоретической основой разработки месторождений нефти и газа.

Начало развитию подземной гидравлики было положено французским инженером А.Дарси, который теоретически и экспериментально обосновал линейный закон фильтрации.

Бурное развитие подземная гидромеханика получила в ΧΧ – м веке. Сейчас подземная гидромеханика получает дальнейшее развитие под влиянием новых задач, выдвигаемых практикой разработки нефтяных и газовых месторождений. Интенсивно развиваются такие направления, как подземная гидротермодинамика, подземная гидродинамика неньютоновских жидкостей, физико – химическая гидродинамика новых методов извлечения нефти и газа из недр и другие.

1 Описание физической сущности процесса

1. Тип фильтрационного потока

Несовершенная скважина, эксцентрично расположенная в круговом пласте, вскрывает пласт на всю толщину. Радиус скважины , радиус контура питания . Имеется плоский фильтрационный поток. Расчетная схема представлена на рисунке 1. y

Φ_к

R

R

A´ A

-q Φ_к M₁ M₂ x

Φ_к

Рисунок 1- Расчетная схема

1.2 Для решения используем метод отображения источников и стоков. Отобразим скважину-сток А фиктивной скважиной-источником А´, лежащей на оси x и расположенной от скважины А на расстоянии .

1.3 Расстояние между скважинами:

1.4 Определение приведенного радиуса скважины

Определяем приведенный радиус скважины. Это такой радиус совершенной скважины, дебит которой равен дебиту несовершенной скважины.

где радиус скважины, м, ;

– дополнительное фильтрационное сопротивление, вызванное несовершенством по характеру вскрытия пласта.

Если скважина вскрывает пласт до подошвы, но сообщение с пластом происходит только через специальные каналы в обсадной колоне и цементном камне или через специальные фильтры, то такую скважину называют гидродинамически несовершенной по характеру вскрытия пласта.

Величину С определяем по графикам В. И. Щурова .

отношение глубины каналов к диаметру скважины.

По оси абсцисс откладывается параметр ,

где число отверстий на один метр длины скважины, ;

диаметр скважины по долоту, ;

Кривые соответствуют различным значениям отношения диаметра перфорационных отверстий к диаметру скважины по долоту .

По графику С₂= -0,3

По формуле (1.1) определяем приведенный радиус скважины:

1.5 Дебит скважины, приходящийся на единицу толщины пласта:

где потенциал на контуре питания;

потенциал на забое скважины.

1.6 Связь потенциала с давлением

1.6.1 Потенциал на контуре питания:

1.6.2 Потенциал на забое скважины:

1.7 Дебит скважины:

1.8 Коэффициент продуктивности:

1.9 Потенциал в произвольной точке пласта:

где расстояние от реальной скважины А;

расстояние от фиктивной скважины А´.

На отрезке М₁А: .

На отрезке АМ₂: .

1.10 Скорость фильтрации в произвольной точке пласта:

где скорость фильтрации реальной скважины А, направлена к скважине А;

скорость фильтрации фиктивной скважины А´, направлена от скважины А´.

На отрезке АМ₁:

На отрезке АМ₂:

1.11 Скорость движения частиц жидкости:

1.12 Чтобы установить закон фильтрации, определим число Рейнольдса по формуле Щелкачева:

где коэффициент кинематической вязкости жидкости.

1.13 Время движения частиц жидкости:

где расстояние;

скорость частиц жидкости.

2 Исследование характеристик работы скважины для первого значения эксцентриситета

2.1 Расстояние между скважинами:

2.2 Дебит, приходящийся на единицу толщины пласта:

2.3 Дебит скважины:

2.4 Коэффициент продуктивности:

2.5 Примеры расчета потенциала, давления, скорости фильтрации, скорости движения частиц жидкости, чисел Рейнольдса:

Результаты расчета в остальных точках представлены в таблице 1.

Таблица 1

Параметр	Значения характеристик для участка М1А
	-300	-290	-250		-200		-150		-130		-110		-105		-101		-100,2
	200	190	150		100		50		30		10		5		1		0,2
	600	610	650		700		750		770		790		795		799		799,8
Φ	0,274	0,273	0,269		0,262		0,252		0,244		0,229		0,219		0,197		0,174
	9,31	9,28	9,14		8,91		8,55		8,30		7,77		7,44		6,68		5,92
	0,069	0,073	0,092		0,139		0,277		0,462		1,385		2,771		13,854		69,268
	0,023	0,023	0,021		0,020		0,018		0,018		0,018		0,017		0,017		0,017
	0,092	0,096	0,113		0,159		0,295		0,480		1,403		2,788		13,871		69,285
	0,51	0,53	0,63		0,88		1,64		2,67		7,79		15,49		77,06		384,92
	0,028	0,029	0,034		0,048		0,090		0,145		0,425		0,845		4,201		20,986
Параметр	Значения характеристик для участка АМ2
	-99,8	-99		-95	-50	-10		50		100		150		200		300
	0,2	1		5	50	90		150		200		250		300		400
	800,2	801		805	850	890		950		1000		1050		1100		1200
Φ	0,174	0,197		0,219	0,250	0,257		0,264		0,267		0,269		0,271		0,274
	5,92	6,68		7,44	8,50	8,75		8,96		9,07		9,15		9,22		9,31
	69,268	13,854		2,771	0,277	0,154		0,092		0,069		0,055		0,046		0,035
	0,017	0,017		0,017	0,016	0,016		0,015		0,014		0,013		0,013		0,012
	69,251	13,837		2,754	0,261	0,138		0,077		0,055		0,042		0,033		0,023
	384,72	76,87		15,30	1,45	0,77		0,43		0,31		0,23		0,19		0,13
	20,975	4,191		0,834	0,079	0,042		0,024		0,017		0,013		0,010		0,007